Tufram overfladebelægning

Tufram overfladebelægning Telefon: 70 20 16 01 Fax: 70 20 16 09 Mail: dmt@dmtas.dk www.dmtas.dk

Tufram er en overfladebelægningsmetode for aluminium og aluminiumlegeringer. Processen bygger på en kombination af hårdanodisering og fluorplast, som samtidig giver emnets overflade en række funktionelle egenskaber. Høj hårdhed God modstand mod korrosion Lav rivningstendens Snævre tolerancer God elektrisk isolering Slidstærkt Lav friktionskoefficient Gode slipegenskaber Ensartet lagopbygning Ingen efterbearbejdning Der forekommer en række forskellige pålægningsmetoder. De har alle kombinationen af egenskaber, men hver enkelt er optimeret mod en eller flere af dem. TUFRAM L-4 Giver højeste hårdhed og slidstyrke samt gode friktionsegenskaber. TUFRAM H-0 Giver gode slipegenskaber, hårdhed, og slidstyrke. Godkendt til kontakt med levneds- og lægemidler. TUFRAM R66 Giver de bedste slipegenskaber specielt mod gummi og uretan. TUFRAM C-22 Giver de bedste korrosionsbeskyttende egenskaber og har god hårdhed, men noget ringere slidstyrke end L-4 og FC-12.

TUFRAM FC-12 Giver den bedste tørsmøring ved belægning i en kombination af molydændisulfid og fluorplast samt en høj hårdhed og god slidstyrke. TUFRAM HCD-31 Giver høj hårdhed og slidstyrke samt gode friktionsegenskaber i kombination med høj dielektricitetsstyrke, >2000 V ved 50 µm lagtykkelse, i tørt miljø. Teknisk information Hårdhed Aluminiumoxid, som TUFRAM -laget for størstedelen er opbygget af, er næst efter diamant det hårdeste materiale, som findes i naturen, og det har en hårdhed på mere end 2000 HV. Hårdheden i laget er dog lavere pga en vis mikroporøsitet. Alt efter lagtykkelsen og hvilken aluminiumkvalitet, der belægges, kan hårdheden variere mellem 400 og 600 HV. Principskitse af opbygningen af et TUFRAM -lag Når laget opbygges ved ændring af materialeoverfladen er det godt forankret til grundmaterialet og kan ikke skalle af. Lagets høje hårdhed bevirker, at alle emner belagt med TUFRAM kan punktbelastes hårdere end ubelagte aluminiumemner. Store punktbelastninger kan dog medføre at TUFRAM -laget krakelerer. Slidstyrke "Byggestenene", som hårdanodiseringslaget er opbygget af, har som nævnt ovenfor højere hårdhed end det, der kan opmåles ved hårdhedsmåling af laget.

TUFRAM -laget har derfor væsentlig bedre slidstyrke mod slibende (abrasiv) slitage end andre materialer og overfladebelægninger med betydelig højere hårdhed. Mod tør, slibende slitage har TUFRAM bedre modstandskraft end f.eks. indsatshærdet stål og hårdkrom. Den bedste slidstyrke opnås på materialer med en god overfladefinhed. Efterfølgende billede viser en sammenligning med Taber-prøven, som er en metode til vurdering af abrasiv slidstyrke. Vægt reduktion pr. 10.000 cykler ved Taber-prøven med skive CS-17 og 1000g belastning. Glideegenskaber Fluorplast og andre organiske materialer, der anvendes til belægning og imprægnering af hårdanodiseringslaget ved TUFRAM -belægning giver en enestående kombination af permanent smøring og slidstyrke. Det er karakteristisk for TUFRAM -belægninger, at de forhindrer såkaldt 'stick-slip', det vil sige, at forskellen mellem statisk og dynamisk friktion er meget lille. Tabellen nedenfor viser statisk friktionskoefficient ved ikke-smurte forhold mod stål og for to ens flader i anlæg mod hinanden. Friktionskoefficient mod stål mod sig selv TUFRAM L-4 0,14 0,11 TUFRAM H-0 0,15 0,13 TUFRAM FC-12 0,21* 0,19* Ytox (hårdanod.) 0,22 0,17 Anodisering 0,30 ----- Hårdkrom 0,23 0,18 * Efter indkøring og ved relativt højt overfladetryk er den dynamiske friktionskoefficientfor TUFRAM FC-12 dog ca. 0,10 mod stål og ca. 0,05 mod sig selv. I tilfælde af slitage som normalt giver anledning til adhæsiv slitage, giver TUFRAM belægning meget ringe påvirkning af begge flader. Der har været udført prøver i pindeskive-maskine i ikke-smurt tilstand med stålpinde mod TUFRAM -belagte prøveemner. I diagrammet nedenfor vises holdbarheden ved tørsmøringen for de i denne henseende mest interessante TUFRAM -varianter. Diagrammet viser antal af omgange, indtil friktionskoefficienten 0,3 opnået som en funktion af belastningen.

antal omgange X 1000 Pind-skive-prøve med 2,8 mm Ø stålpinde mod belagte prøveemner, glidehast. 0,6 m/s. Modstand mod korrosion TUFRAM -belægningen giver en bemærkelsesværdig bedre korrosionsbeskyttelse end almindelig hårdanodisering. TUFRAM C22 og R 66 klarer mere end 2000 timers korrosionsprøve i neutral salttåge i henhold til ASTM B 117 uden angreb. TUFRAM L-4 og HCD-31 mere end 240 timer. I stærkt alkaliske eller sure opløsninger (ph>9 eller ph<3) bør der anvendes TUFRAM R 66, hvis opløsningen ikke indeholder korrosionsinhibitorer effektive for aluminium, eller hvis der er tale om kortvarig eksponering ved lav temperatur. For at opnå den bedste beskyttelse bør emner, som skal belægges ikke have alt for små radier. I bundhuller og lignende gemte områder kan endog lagopbygningen påvirkes negativt. Temperaturanvendelsesområder Samtlige TUFRAM -belægninger kan klare kontinuerlig anvendelse fra -200 til +350 o C. Ved højere temperaturer forekommer spaltning af fluorplast. Dimensionsforandring Ved hårdanodisering dannes yderlaget ved ændring af aluminiumoverfladen. Dimensionsforøgelsen bliver derfor ikke lige så stor som lagets tykkelse, fordi en vis del af aluminiumoverfladen forbruges til lagdannelsen. Oprindelig overflade Lagtykkelse Alt efter hvilken legering, der anvendes, bliver dimensionsforøgelsen 35 til 50% af lagtykkelsen. Diameteren af gevind som belægges, forøges med ca. det dobbelte af lagtykkelsen. På grund af yderlagets store hårdhed, kan gevind og andre pasflader kun ændres med stort besvær efter belægning.

Gods, type og størrelse Tuframbehandling kan i lighed med øvrige anodisering kun udføres som hænggods. Maximal emnestørrelse l x b x h 1700 x 500 x 1000 mm. Valg af aluminiumkvalitet Den kemiske sammensætning af den aluminiumlegering, der skal belægges, påvirker hårdanodiseringslagets egenskaber samt hvilken lagtykkelse det er muligt at opnå. Selv lagets farve påvirkes af legeringsmaterialet og lagtykkelsen. Der kan ikke foretages nogen indfarvning af laget. Tabellen nedenfor giver vejledning i at foretage det rette valg. Materialekvalitet Svensk standard ISO Lagegenskaber Slidstyrke korrosionsbest. max tykk. (µm) SS-4007 AA 1050 Udmærket Udmærket 100 SS-4054 AA 3103 Udmærket Udmærket 100 SS-4103 AA 6060 Udmærket Udmærket 100 SS-4104 AA 6063 Udmærket Udmærket 100 SS-4106 AA 5005 Udmærket Udmærket 100 SS-4107 AA 6005 Udmærket Udmærket 100 SS-4120 AA 5052 Udmærket Udmærket 75 SS-4140 AA 5083 Udmærket Udmærket 75 SS-4163 God Udmærket 75 SS-4212 AA 6082 Udmærket Udmærket 50 SS-4244 AA 356.0 God God 50 SS-4245 AA 356.0 God God 50 SS-4247 Mindre god Mindre god 40 SS-4250 AA 380.1 Dårlig Dårlig 30 SS-4252 Dårlig Dårlig 30 SS-4253 AA A360 Mindre god Mindre god 40 SS-4338 AA 2014 Mindre god Mindre god 40 AA 2024 God God 75 SS-4425 AA 7005 Udmærket Udmærket 60 SS-4438 God Udmærket 100 AA 7022 Udmærket Udmærket 100 AA 7075 Udmærket Udmærket 75

Fakta vedr. TUFRAM Hårdhed, HV 0,025, beroende på legering og lagtykkelse 400-600 Abrasivt slid mg vægttab ved leg.cu <2% Taberprøve med skive leg. Cu >2% CS17 og 1000g belastning på støbegods Friktionskoefficient usmurt: Ytox mod ubelagt Anticorodal PB109 Ytox mod Ytox Ytox mod ubelagt stål Hårdkrom mod Ytox Dielektricitetsstyrke, V/µm: Ytox ogh Ytox HC-Cu Ytox HC-GD Elektrisk resistans, ohm*mm 2 /m ved 20ºC ved 100ºC ved 200ºC <15 <35 <35 0,45-0,87 0,55-0,63 0,17-0,29 0,18-0,96 20-30 12-13 4*10 11 0,8*10 11 0,11*10 11 Termisk ledeevne, W/cm*K 0,1-0,4 Temperaturmodstand, K, kortvarig eksponering 2200 Termisk udvidelseskoefficient ~5.10-6

Korrosionstabel Korrosionsmedie Korr.hastighed. (µm/år) Afløbsvand - ph 2 <1 Alkohol <1 Acetone <1 Benzin <1 Bensol <1 Borsyre 3% <1 Citronsyre 10% ph 1,7 10-100 Fenol <1 Formalin 10% 1-10 Kalciumklorid 50% ph 9,4 10-100 Kromsyre 10% ph 0,5 3000-10000 Margarinesyre <1 Metanol <1 Mælkesyre 10% ph 1,6 1000-3000 Natriumkarbonat 10% ph 8,4 1-10 Natriumklorid 5% ph 3,5 <1 Saltsyre 0,1% ph 1,45 1000-3000 Saltsyre 0,1% ph 4 1-10 Svovlsyre 0,1% ph 1,6 <1 Eddikesyre 1% ph 2,6 <1 Korrosionshastighed på prøve af SS 4212, 50µm Ytox-belægning, eftertætnet. Prøven er gennemført ved rumtemperatur ved almindelig atmosfærisk luft..

Specifikationer ved bestilling For at give os mulighed for at opfylde dine forventninger til den foretagne behandling, er du nødt til at give os visse oplysninger. Bestilling og tegninger skal derfor indeholde oplysninger om: Kunde Kontaktperson Leveringsadresse Transportform Vareforsikring (værdi) Artikelbetegnelse Artikelnummer Antal Overfladens behandlingsmetode Lagtykkelse Tolerancekrav Eventuel maskering Overfladekrav Kontaktpunkt Legering Påføringseksempel TUFRAM åbner nye veje for dig som konstruerer og giver dig som slutbruger en bedre totaløkonomi. TUFRAM benyttes i en røkke forskellige brancher, hvoraf nogle anvendelseseksempler er nævnt nedenfor: Værksted Ventilhus, cylinderhus, lejer, motorhus, transformatorstel, skaft, drivhjul, tandhjul, cylinderdæksel, aksel. Biler Bremsestempel, kulisserulle, ventilhus, gaffelrør, rotor, remskive, hovedcylinder, slavecylinder, dørstop, kompressor. Pumpe Statorhus, pumpehus, pumpehjul, spreder, forskruning, dæksel, mellemring, stempel, membrandæksel, glider aksel. Plast Svejsebakke, formværktøj, kerne, kalibrering, fødeskrue, presseplade, dorn. Emballering Styring, valse, rulle, formplade, beskyttelse, palet, sammenpresser, led, klap. Levnedsmidler Stegebord, form, kniv, bageplade, tragt, skrabeplade, skraber, rør, målere, huse, valser. Forsvar/Flyvning Endestykker, løb, skjold, magasinlås, bøsning, låseklampe, hus, kolbe, slagstiftholder, rotorhus, skjold, cockpit, tandskive, hjul, bremser.